Introduzione ai composti per cavi e fili in PVC a bassa emissione di fumi
I materiali termoplastici speciali in PVC (cloruro di polivinile) a bassa emissione di fumo, utilizzati per fili e cavi, sono progettati per ridurre al minimo le emissioni di fumo e gas tossici durante la combustione. Questo li rende una scelta essenziale per le applicazioni in cui la sicurezza antincendio è una priorità. Tipicamente impiegati per l'isolamento e la guaina dei cavi elettrici, questi materiali offrono diverse caratteristiche chiave:
Composizione:Le mescole di PVC a bassa emissione di fumo sono formulate con una combinazione di resina di PVC, plastificanti (come il ftalato di diottile e il trimellitato di tri-2-etilhexile), ritardanti di fiamma (ad esempio, triossido di antimonio, triidrato di alluminio e borato di zinco), stabilizzanti (a base di calcio/zinco), cariche (carbonato di calcio) e lubrificanti.
Caratteristiche a bassa emissione di fumo:A differenza del PVC standard, che può ridurre la visibilità fino al 90% in soli 30 minuti a causa del fumo denso, i composti di PVC a bassa emissione di fumo sono progettati per soddisfare standard di sicurezza come la norma BS EN 61034. Questi composti consentono una trasmissione della luce di almeno il 60% durante la combustione, migliorando notevolmente la sicurezza.
Ritardante di fiammaIl PVC possiede intrinsecamente proprietà ignifughe grazie al suo contenuto di cloro, che vengono ulteriormente migliorate con l'aggiunta di additivi ignifughi. Questi composti soddisfano standard rigorosi come IEC 60332-1-2, UL VW1 ed E84 (indice di propagazione della fiamma <25, indice di sviluppo del fumo <50).
Applicazioni:Comunemente utilizzati in ambienti ad alto rischio come data center, gallerie, aeromobili, vagoni ferroviari ed edifici pubblici, i cavi e i fili in PVC a bassa emissione di fumo sono fondamentali per ridurre al minimo i rischi associati al fumo e ai fumi tossici in caso di incendio.
Problemi comuni di lavorazione e soluzioni per i composti di PVC a bassa emissione di fumi per fili e cavi.
La lavorazione di compound di PVC a bassa emissione di fumo comporta la gestione di una serie di sfide, soprattutto a causa della loro complessa formulazione. Di seguito, analizziamo alcuni dei problemi di lavorazione più comuni e le relative soluzioni:
1. L'elevato contenuto di riempitivo porta a scarsa mobilità e coppia elevata
Sfida:Per ottenere basse emissioni di fumo, i composti di PVC contengono spesso elevate quantità di cariche inorganiche come il triidrato di alluminio (ATH) o l'idrossido di magnesio (Mg(OH)₂) — in genere dal 20 al 60% in peso. Sebbene queste cariche riducano fumo e fiammate, possono aumentare la viscosità, ridurre la fluidità e causare usura delle apparecchiature.
Soluzioni:
Incorporare coadiuvanti di processo come lubrificanti interni/esterni (ad esempio, stearato di calcio, cere di polietilene oadditivi siliconici) a 0,5-2,0 phr per ridurre la viscosità e migliorare il flusso.
Utilizzare estrusori bivite con elevato rapporto L/D per migliorare la miscelazione e la dispersione del riempitivo.
Utilizzare impastatrici con alimentazione a forza conica per garantire una miscelazione uniforme.
Scegliere riempitivi con granulometria controllata e trattamenti superficiali per migliorare la compatibilità e ridurre l'abrasione.
2. Stabilità termica
Sfida:Il PVC può degradarsi durante la lavorazione, soprattutto in presenza di elevate concentrazioni di riempitivi e ritardanti di fiamma, rilasciando gas di cloruro di idrogeno (HCl) che provoca il degrado del materiale, lo scolorimento e la corrosione delle apparecchiature.
Soluzioni:
Aggiungere stabilizzanti termici come quelli a base di calcio/zinco in una concentrazione di 2-4 phr per neutralizzare l'HCl e prevenire la degradazione.
Utilizzare olio di soia epossidato (ESO) come co-stabilizzante per migliorare la stabilità termica e fotostabilità.
Controllare con precisione le temperature di lavorazione (160-190 °C) per evitare il surriscaldamento.
Aggiungere antiossidanti fenolici (ad esempio, bisfenolo A allo 0,3-0,5%) per migliorare la resistenza all'invecchiamento durante il processo.
3. Migrazione del plastificante
Sfida:I plastificanti utilizzati per migliorare la flessibilità possono migrare ad alte temperature (ad esempio, nei data center), causando l'accumulo di residui che possono interferire con la trasmissione del segnale o ridurre la durata del cavo.
Soluzioni:
Per ridurre al minimo la migrazione, utilizzare plastificanti polimerici non migranti anziché monomerici (ad esempio, DOP, DINP).
Sviluppare formule per plenum "senza liquidi", come quelle introdotte per la prima volta da OTECH, per prevenire la migrazione del plastificante in ambienti ad alta temperatura.
Optate per plastificanti come TOTM, che presentano una volatilità inferiore e sono più adatti per applicazioni ad alta temperatura.
4. Bilanciare la resistenza alla fiamma e la soppressione del fumo
Sfida:L'aumento della resistenza alla fiamma tramite additivi come il triossido di antimonio (3-5%) o composti bromurati (12-15%) può aumentare l'emissione di fumo, rendendo difficile bilanciare entrambe le proprietà. Allo stesso modo, i riempitivi come il carbonato di calcio possono ridurre il fumo ma possono abbassare l'indice di ossigeno, influenzando la resistenza alla fiamma.
Soluzioni:
Utilizzare combinazioni sinergiche di ritardanti di fiamma (ad esempio, ATH con borato di zinco) per ottimizzare sia la resistenza alla fiamma che la soppressione del fumo. L'ATH, ad esempio, rilascia vapore acqueo per interrompere la combustione e formare uno strato carbonioso protettivo, che riduce il fumo.
Limitare il carico di CaCO₃ a 20-40 phr per trovare un equilibrio tra costo, soppressione del fumo e resistenza alla fiamma, poiché quantità eccessive possono ridurre l'indice di ossigeno.
Esplora le formulazioni di PVC reticolabile, come il PVC reticolato mediante irradiazione, per migliorare la resistenza alla fiamma senza fare eccessivo affidamento su additivi alogenati.
5. Lavorabilità e qualità della superficie
Sfida:Un elevato contenuto di riempitivi e additivi può causare una finitura superficiale scadente, colature di materiale dalla filiera e un'estrusione irregolare, compromettendo l'aspetto e le prestazioni del cavo finale.
Soluzioni:UtilizzoPolvere di silicone SILIKE LYSI-100A. Questoadditivo a base di siliconeè ampiamente utilizzato comeadditivo per la lavorazione efficiente del lubrificanteper sistemi di resina compatibili con il PVC per migliorare le proprietà di lavorazione e la qualità della superficie. Ad esempio, migliore fluidità della resina, riempimento e distacco dello stampo, minore coppia dell'estrusore, minore coefficiente di attrito, maggiore resistenza ai graffi e all'abrasione...
1) Composti di fili e cavi in PVC a bassa emissione di fumo: estrusione stabile, minore pressione della filiera, superficie liscia di fili e cavi.
2) Fili e cavi in PVC a basso attrito: basso coefficiente di attrito, sensazione di scorrevolezza duratura.
3) Prodotto in PVC antigraffio: Antigraffio, come nelle persiane in PVC.
4) Profili in PVC: migliore riempimento dello stampo e distacco dallo stampo, nessuna sbavatura.
5) Tubo in PVC: maggiore velocità di estrusione, COF ridotto, migliore levigatezza della superficie e risparmio sui costi.
Se riscontri problemi con la lavorazione di composti di PVC e difetti superficiali, o se hai difficoltà con la lavorazione di fili e cavi in PVC a bassa emissione di fumo, provaPolvere di silicone LYSI-100A per un'estrusione più fluida e una maggiore efficienza.
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Data di pubblicazione: 9 maggio 2025
